轴压及轴拉作用下异形截面多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能试验研究

摘要

结合超高层建筑巨型柱框架设计需要,进行了6个缩尺比为1∶25的六边六腔体钢管混凝土巨型柱模型试件低周反复荷载试验,试件设计时考虑了罕遇地震作用下巨型柱交替出现较大轴压力和较大轴拉力的工况,同时考虑了地震水平作用方向,沿截面长轴、短轴和45°方向加载.分析了6个试件的破坏特征、滞回特性、骨架曲线、承载力、延性、刚度退化、耗能和应变等.采用ABAQUS软件建立了有限元分析模型.研究表明:异形截面多腔钢管混凝土柱,沿截面长轴方向加载较其他方向加载试件的承载力平均提高了29.4％,耗能能力平均提高了6.8％:沿截面45°方向加载的试件,其抗震性能介于沿长轴与短轴加载的试件之间;轴拉下试件比轴压下试件承载力平均降低了8.4％,耗能能力平均降低了16.1％;6个试件的屈服位移角均值为1/82,最大弹塑性位移角均值为1/18,具有良好的变形能力;有限元分析模型较好地模拟了其受力过程.